淺談游泳中的物理學

蘇善貴

摘要：在初中體育教學中，游泳運動作為深受學生喜愛的運動，承擔著提高學生身體素質，提升我國游泳運動水平的重要責任，深入研究游泳中的物理學，有利于教師對學生開展游泳教學，提升學生的游泳運動學習水平，促進學生游泳綜合水平的提升。本文通過分析水的特點，進而分析游泳動作中的物理學，最后分析影響游泳速度的物理學，希望對提高學生對游泳中物理學的認識，促進學生游泳運動學習水平的提升做出積極貢獻。

關鍵詞：游泳;物理學

引言

作為水中運動，游泳必須研究游泳過程中的物理學，在分析水的特點下，對游泳動作中的物理學進行分析，使學生深入掌握游泳中的物理學特征，從而準確掌握正確游泳的姿勢以及提高游泳速度，提高初中體育教學質量和效率。教師要向學生詳細講解游泳運動中的各個環節中包含的物理因素，提高學生對游泳運動的認識，提高對游泳運動的興趣，從而更加積極主動的學習游泳運動，提升自身的體育綜合素質與水平。

1水的特點

1.1壓力

在正常情況下，當水深超過正常人胸部的位置時，人體會感受到明顯的壓力，在一定程度上導致呼吸困難、吸氣困難，出現這種現象的原因主要與水壓有關。游泳時，學生可以根據水壓調整呼吸或姿勢，通過水壓為游泳運動創造條件。

1.2流動性

運動產生的力是相對的，以學生為研究對象，他們在游泳時的撥水、蹬腿會與水產生相對力，從而對人體的前進或在水中翻滾等動作產生反作用力。水的流速與水中的壓力密切相關，水的壓力受反作用力的影響，產生一定的壓差。

1.3密度

密度是物質的質量與其體積之比。由于水的密度與人體的密度基本相同，根據浮力公式，人體的浮力也與重力基本相同。在游泳運動中，學生可以將頭停留在水面上，以方便換氣。在換氣過程中，身體暴露的部分會直接影響人體的力量。當學生吸氣時，學生的胳膊和腿與劃水相互作用，從而改變水力的平衡。不僅如此，吸入還會增加胸部的容積，增加人體的浮力，使重力和浮力得到平衡。

2游泳動作中的物理學

2.1手臂

在游泳運動中，認為在手臂劃水過程中，水壓的中心在前臂上，整個手臂都可以用力移動，這種觀點從游泳技術的物理角度來看存在一定的誤區。以游泳池為參考，手臂使用肩關節向前移動軀干，下臂向后移動。這時手的力量是這樣的：人體在水的撞擊下，手的前端會產生力，當手遇到水的阻力時，手會向后移動，因為阻力小于手的運動力。阻力將在沖擊瞬間將力傳遞到肩關節，由于阻力大于手臂的運動力，肩關節會向前移動。由于整個手臂之間的力是相反的，具有很大的動能，因此手臂以特定的點為支點，迫使身體向前移動。

2.2樞軸點

在以游泳池為參考的過程中，移動手臂時旋轉的位置不在肩關節，而是在手臂握住的某個點，樞軸點位置是固定的。在學生的劃水過程中，由于臂長和動能的變化，樞軸點會發生變化。當驅動力增加時，樞軸點的位置更靠近手掌。實驗研究表明，在學生的劃水過程中，推動起點和終點之間的距離會發生顯著變化。游泳速度與這個距離的長短密切相關，當起點接近推動終點時，游泳速度更高。相比之下，手的起點和推的終點越遠，游泳速度越慢。

2.3壓力中心

從手的驅動力來看，壓力的中心在前臂，因此，為了提高游泳速度，需要增加和提高對前臂形狀和突破水阻力的角度。通過分析手臂樞軸點，發現游泳水平較高的學生的樞軸點不僅在前臂上顯著向下移動，在手掌上也有更大程度的移動。同時，根據游泳速度的要求，學生的游泳動作也必須相應調整。例如，在快速游泳時，學生必須適當彎曲手臂，保持手掌垂直于水面，以便更好地控制水體中的壓力中心。

3影響游泳速度的物理學

3.1阻力

由于空氣和水阻力的影響，游泳運動需要更多的能量。由于水的密度遠大于空氣的密度，游泳需要人體90%左右的能量來承受水體中的阻力。水的阻力和密度也為人體在水上游泳創造了必要的條件。學生自身的體重和肺活量會直接影響學生的游泳速度。同一物體在水下以相同速度運動時，水的阻力約為空氣的800倍。深入分析水阻差異，改變手掌位置來控制水的比例，是提高游泳速度的關鍵。

3.2運動

水體中的驅動力是推動人體前進的力，在實際游泳過程中，為了提高運動速度，學生需要根據動力原理對游泳動作進行適當的調整。眾所周知，作用力和反作用力大小相等，方向相反。當手向后撫摸時，產生的力可以推動人體向前，不同游泳姿勢的推力有一定的差異。學生需要調整傳統曲軸的效果和幅度，給予水體一定的力，獲得更大的反作用力，有效增加驅動力和實際游泳速度。

結論

綜上所述，面對新形勢下初中體育游泳教學，教師需要深入分析游泳運動各個環節中的物理學原理，對學生進行詳細的講解，讓學生深入體驗其中蘊含的物理知識，并積極理論聯系實際，提高自身的游泳運動水平，實現學生游泳水平的提升，達到初中體育教學改革的目的。同時教師也要根據學生的實際特點，開展靈活教學，因材施教，有效促進學生對游泳運動的喜愛，從而更加積極主動的進行游泳運動的學習，達到新課程教學改革的目標。

參考文獻：

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